EP2304352A2 - Enveloppe pour matiere refrigerante et dispositif refrigerant utilisant cette enveloppe - Google Patents

Enveloppe pour matiere refrigerante et dispositif refrigerant utilisant cette enveloppe

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EP2304352A2
EP2304352A2 EP09772699A EP09772699A EP2304352A2 EP 2304352 A2 EP2304352 A2 EP 2304352A2 EP 09772699 A EP09772699 A EP 09772699A EP 09772699 A EP09772699 A EP 09772699A EP 2304352 A2 EP2304352 A2 EP 2304352A2
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
layer
envelope
coating
temperature
moisture
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP09772699A
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German (de)
English (en)
Inventor
François DUCROCQ
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LISOTHERME
Original Assignee
LISOTHERME
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Filing date
Publication date
Application filed by LISOTHERME filed Critical LISOTHERME
Publication of EP2304352A2 publication Critical patent/EP2304352A2/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F25D3/02—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies using ice, e.g. ice-boxes
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    • F25D3/08—Movable containers portable, i.e. adapted to be carried personally
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    • Y10T442/60—Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
    • Y10T442/696—Including strand or fiber material which is stated to have specific attributes [e.g., heat or fire resistance, chemical or solvent resistance, high absorption for aqueous compositions, water solubility, heat shrinkability, etc.]

Definitions

  • the present invention relates to an envelope for cooling material.
  • the present invention also relates to refrigeration energy storage devices using such an envelope.
  • refrigerating energy storage devices are used to store objects such as fresh products, medicaments, electronic products, biological samples, etc. for a given time and at a given temperature.
  • the maintenance at constant temperature is carried out by bringing together in a preferably isothermal packaging the products to be preserved and the refrigeration energy storage device or devices in which a refrigerant material has been placed.
  • a package is thus formed in which the sensitive products are kept at a controlled temperature for a duration at least equal to that provided for transport.
  • Such devices can also be used for refreshing the human or animal body and relieving pain.
  • the refrigerant material used for the device is subjected before its use to a reversible transformation such as solidification. It is then the inverse transformation of the refrigerating material which will absorb calories and thus keep a temperature very close to the point of eutexia throughout the duration of the transformation.
  • the refrigerating energy storage device is a flexible envelope of plastic in which is inserted a refrigerant material, in particular a eutectic gel.
  • GB 2 318 633 A discloses a portable cooling bag for the preservation of objects and composed of a waterproof material.
  • the pocket defines compartments in which there are grains absorbing water. By dipping the pouch into the water, the grains form a gel able to maintain the temperature of the water for a certain period of time.
  • the compartmentalized pocket is wrapped around the product to keep cool.
  • GB 2 383 539 A discloses a cooling device composed of absorbent polymer particles contained in a envelope.
  • the particles consist of a water-absorbing core, and a coating that retains the water, which will be desorbed in the gaseous state if enough heat is stored.
  • the envelope includes a heat conductive and waterproof side, and a water permeable side.
  • the device is soaked in water, which, while evaporating, will provide the desired cooling. Water can evaporate only through the permeable water side of the envelope. The other side of the envelope then makes it possible to bring a feeling of "dry refreshment".
  • the water-absorbing particles only serve to retain the moisture during immersion of the refrigerating energy storage device in the water. It is water that then serves as a refrigerant.
  • a disadvantage of the devices known to date, is that the cold maintained by thawing the refrigerant generates condensation on the outer face of the casing. This condensation can degrade a product to keep cool. It is unpleasant, or even harmful in applications.
  • the envelope for refrigerant material in particular eutectic gel is characterized in that its outer surface is formed by a moisture absorbing layer.
  • the outer surface of the envelope remains substantially dry because the moisture of condensation is absorbed by the moisture absorbing layer.
  • Another advantage is that the device is then "dry refreshed" on all its surfaces. This sensation of "dry refreshment” contributes to the comfort of use for uses of the device on the human or animal body.
  • the products contained in the package are no longer impregnated with water of condensation.
  • the performance of the refrigeration energy storage device according to the present invention with those of a refrigeration energy storage device without a moisture-absorbing coating, there are two surprising phenomena:
  • the rise to the point of eutexia of the refrigerant material placed inside the energy accumulator device refrigerant is faster.
  • the gain in time is at least 34% in a concrete example.
  • the holding of the refrigerating energy storage device containing said refrigerant material at the desired temperature is longer.
  • the gain in time is at least 19% in a concrete example.
  • the envelope according to the invention increases the duration and the quality of the cooling effect obtained. This seems due to the thermal conductivity of the envelope according to the invention, which because of the coating is lower than that of known envelopes.
  • the envelope is formed by laminating a plastic film and a coating constituting the moisture absorbing layer.
  • the plastic film is formed successively of a polyethylene layer, a binder between the polyethylene layer and a polyamide layer, the polyamide layer and the binder between the polyamide layer and the absorbent liner. 'humidity.
  • the thickness of the plastic film is of the order of 90 ⁇ m.
  • the complex obtained from the moisture absorbing coating and the plastic film is soldered into a pouch and filled with refrigerant material.
  • An example of laminating of the coating with the plastic film is made by convincedPack, installed in Perros Guirec (22).
  • An example of welding is done by Innovapac, based in Durach / Allgau, Germany. It is in this case the realization of sachets with three welds.
  • the moisture absorbing coating is preferably a nonwoven, preferably cross-woven for greater resistance including impact and falls.
  • This nonwoven coating is preferably formed by blends of polyester, viscose, acrylic, or pure viscose fibers, or viscose / polyester composites.
  • the moisture absorbing layer may be of different thicknesses. For a thickness varying between 300 and 400 ⁇ m, it typically absorbs between 15 and 20 g of water per sachet. For a thickness varying between 400 and 500 ⁇ m, it typically absorbs between 20 and 30 g or more of water per sachet. Typically, for a thickness of 420 ⁇ m, the moisture absorbing layer absorbs between 400 and 500 grams of water per m 2 of moisture absorbing layer.
  • the total thickness of the envelope may be at least equal to 500 ⁇ m.
  • the envelope can be used for the production of a cooling bag intended to be inserted into a package whose temperature is desired to be maintained and for the production of a cooling bag intended to be applied to the human or animal body, in particular for purposes allied. Thanks to the invention, the envelope of the device is made more resistant to shocks than that of known devices. The invention eliminates the use in the package moisture absorbers that would increase the weight of the package.
  • FIG. 1 is an overall perspective view of a device according to the invention, with tearing;
  • Figure 2 is a sectional view, on an enlarged scale, of the detail II of Figure 1, showing the different layers of an envelope according to the invention;
  • FIG. 3 illustrates the temporal evolution of the temperature of a device according to the invention and of a device according to the state of the prior art;
  • FIG. 4 illustrates the temporal evolution of the temperature of a device according to the dry invention, of a device according to the wet invention, and of a device according to the dry prior art.
  • the invention will now be described with reference to Figures 1 to 4.
  • the device 1 consists of a refrigerant material 2, in particular a eutectic gel, and an envelope 3.
  • the envelope 3 covers entirely the refrigerant material 2 and encloses it tightly.
  • the device 1 is subjected to a sufficiently low temperature so that the refrigerant material 2 undergoes a reversible transformation, for example a solidification.
  • the device is then placed close to products to be refrigerated, in particular to maintain at a temperature below room temperature.
  • the device (s) and the products are housed in a package filled with thermal insulation.
  • the inverse transformation (softening or liquefaction) of the refrigerant material 2 is endothermic and then makes it possible to maintain the device (s) 1 and the products at a temperature very close to the eutexie point throughout the duration of the transformation.
  • Shell 3 is formed by laminating a plastic film 4 and an outer coating 5 to absorb moisture.
  • a device 1 we start from a complex sheet, fold it in two, weld the joined edges on two opposite sides located on either side of the fold, fill the refrigerant material 2 the open bag as well formed, and then welding the edge opposite the fold so as to obtain a hermetic envelope 3 of generally rectangular shape having a folded edge and three welded edges.
  • the plastic film 4 is formed of an inner layer 6 made of polyethylene which makes it possible to weld the edges of the envelope 3; a polyamide layer 8 which seals the envelope 3 and which is placed on the outer side with respect to the inner layer 6; a binder layer 7 which bonds the polyethylene layer 6 to the polyamide layer 8; a binder layer 9 which binds the polyamide layer 8 and the coating 5.
  • an aluminized plastic sheet composed of, for example, a layer of polyethylene terephthalate (PET) on the coating side, a polyethylene (PE) layer on the inner side, and a film of aluminum between these two layers.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PE polyethylene
  • the aluminum film forms a thermal barrier which further reduces the thermal conductivity of the envelope.
  • the thickness of the plastic film 4 is of the order of 90 microns.
  • the coating 5 defines the outer face of the envelope. It is preferably made of a nonwoven. This nonwoven is preferably in crossed veils for more resistance to shocks and falls.
  • a non-woven cross-web fabric is a non-woven fabric made of fiber webs in which the fibers have a predominant orientation and which are superimposed so that the predominant orientations of the adjacent webs are different. The veils thus superimposed are linked together by known techniques, mechanical, thermal, chemical, etc.
  • the nonwoven coating is preferably formed of a blend of polyester, viscose, acrylic fibers.
  • the fibers may also be, for example, solely made of pure viscose fibers, or viscose / polyester composite fibers.
  • the fibers are preferably bound by a crosslinked resin representing for example 30% of the weight of the nonwoven.
  • An example of such a nonwoven is marketed by Intissel, Chargeurs group, located in Wattrelos (59).
  • the coating 5 can be of various thicknesses. For a thickness of between 300 and 400 ⁇ m, it typically absorbs between 15 and 20 g of water per sachet. For a thickness of between 400 and 500 ⁇ m, it typically absorbs between 20 and 30 grams or more of water per sachet. Typically, for a thickness of 420 microns, the coating absorbs between 400 and 500 grams of water per m 2 of its surface.
  • the total thickness of the envelope 3 may be of the order of 500 ⁇ m or more.
  • condensation tends to form on the outer surface of the device 1 and on the goods held by the device 1 at a temperature below room temperature. This condensation from the humidity of the surrounding air can degrade the products to keep cool or soak the packages with water.
  • the coating 5 according to the invention absorbs the water thus condensed and thus eliminates the aforementioned drawbacks.
  • the device 1, the products and the walls of the package forming the package remain substantially dry.
  • the device 1 can be applied to the human or animal body, in particular for paramedical purposes. More specifically, the device is placed in the refrigerator, and especially in the freezer, for a period of time sufficient for the refrigerant
  • the device 1 solidifies, then it is applied to an area of the human or animal body, for example to relieve inflammation, migraine, muscle pain, to refresh the body during or after sports exercises, etc. With the coating 5, the device 1 remains dry and provides a feeling of "dry refresh" which contributes to the comfort of use of the device 1.
  • FIG. 3 represents the temporal evolution of the temperature of the device 1 and of a device according to the state of the prior art.
  • the two devices containing the same amount of the same refrigerant material were first cooled, then allowed to warm to room temperature above the liquefaction temperature of the refrigerant material.
  • the respective temperatures of the two devices are measured at their surfaces throughout the duration of the experiment, from the beginning of the cooling phase, until the temperatures of the devices have almost reached room temperature.
  • the temperature is expressed in degrees Celsius, and the time scale is graduated in hours.
  • the curve 10 corresponds to the device 1 according to the invention.
  • Curve 11 corresponds to the device according to the state of the prior art.
  • a cooling step from 0 to about 5 hours; a step up to the point of eutexia, from about 5h to about 7h; a step at almost constant temperature, from about 7h up to about 17h for the device according to the state of the prior art, respectively up to about 19h for the device 1; a step of raising to room temperature from about 17h for the device according to the state of the prior art, respectively from about 19h for the device 1.
  • the cooling step corresponds to the cooling phase of the refrigerant material of the two devices to a temperature below the solidification point of their refrigerant material.
  • the step of raising to the point of eutexia corresponds to the stop of the cooling of the devices.
  • the step at almost constant temperature corresponds to the reverse transformation step of the refrigerant material which keeps the devices at a temperature very close to the point of eutexia. It can be seen that the temperature outside the device according to the invention is a little higher than that of the device according to the state of the art during the eutectic transformation.
  • the start of the rise to ambient temperature step corresponds to the end of this inverse transformation.
  • FIG. 3 makes it possible to observe the following two surprising phenomena: the curve 10 of the temperature of the device 1 reaches the eutexia point before the temperature curve of the device according to the prior art 11; the third step (maintenance at eutectic temperature) starts earlier and lasts longer with the device 1 according to the invention than with the device according to the prior art.
  • the gain from the device according to the prior art to the device 1 is at least 34% in a concrete example.
  • this gain is at least 19% in a concrete example.
  • the curve 12 represents the temporal evolution of the temperature of a device 1 according to the wet invention, the curve 13 that of the device 1 sec, and the curve 14 that of a device according to the prior art dry.
  • the three devices were first cooled, then allowed to return to room temperature as in the experiment reported with reference to Figure 3.
  • the respective temperatures of the three devices were measured at their surfaces throughout the duration of the experiment. from the beginning of the cooling phase until the temperatures of the devices have almost reached room temperature.
  • the temperature is expressed in degrees Celsius, and the time scale is graduated in hours.
  • a cooling step from 0 to about 30 minutes; a step up to the point of eutexia, from about 30min to about 1h; a step at almost constant temperature, from about 1 h to about 9 h for the dry device according to the state of the prior art, respectively 10 h 30 min for the device 1 sec and about 12 h for the device 1 wet; a step of raising to room temperature from approximately 9 hours for the device according to the state of the prior art, respectively from 10:30 min approximately for the device 1 sec and from 12 hours approximately for the device 1 wet, up to at about 15h.
  • the cooling step corresponds to the cooling phase of the refrigerant material of the three devices to below the freezing point.
  • the step of raising to the point of eutexia corresponds to the cessation of the cooling of the devices, and their bringing into contact with an atmospheric atmosphere.
  • the step at almost constant temperature corresponds to the reverse transformation step of the refrigerant material which keeps the devices at a temperature very close to the point of eutexia.
  • the rise to ambient temperature step begins at the end of this inverse transformation.
  • the temperature outside the device according to the invention is a little higher than that of the device according to the state of the art during the eutectic transformation.
  • FIG. 4 also makes it possible to observe the surprising phenomenon that the behavior of the curve 12 of the temperature of the wet device 1 at the desired temperature is longer than that of the curve 13 of the temperature of the device 1 sec.
  • the device according to the prior art is a device "PAPE” that is to say whose envelope is composed of polyamide and polyethylene.
  • the technique known in itself, vertical bagging: is circulated upward a band of wrapping material, so in the context of the invention the film complex coating, the strip is folded on itself around its longitudinal axis and a tube is formed by welding together the two edges of the strip; successive transverse welds are formed which divide the tube into pockets; before each transversal weld, the still open bag is filled with the desired material, here the refrigerant material; the formed pockets are separated by a cutting operation.
  • two superimposed complex sheets are used which are welded on three sides, or more generally on a part of their periphery, to form a pocket which is filled with refrigerant material before welding the fourth side, or more generally the rest of the periphery.
  • plastic films may be associated with the nonwoven coating. It is thus possible to use an oriented polyamide (OPA) complex located on the coating side, and polyethylene (PE) on the inside, or a polyethylene terephthalate (PET) complex located on the coating side, and polyethylene (PE) on the inside. , or one Oriented polypropylene complex (OPP) located on the coating side, and polyethylene (PE) on the inside, etc.
  • OPA oriented polyamide
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEP Oriented polypropylene complex
  • the moisture absorbing coating could cover only a portion of the outer surface of the envelope, for example only one of two opposite outer faces.

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Abstract

L'invention concerne une enveloppe (3) pour matière réfrigérante (2) ainsi que des dispositifs accumulateurs d'énergie frigorifique (1) utilisant une telle enveloppe, particulièrement adaptés pour le transport de colis dont on souhaite maintenir la température constante, ou pour être appliqués sur le corps humain ou animal et procurer une sensation de rafraîchissement sec. La surface extérieure de l'enveloppe est formée par une couche absorbant l'humidité, en particulier la condensation. Cette couche est typiquement un non-tissé.

Description

« Enveloppe pour matière réfrigérante et dispositif réfrigérant utilisant cette enveloppe »
La présente invention concerne une enveloppe pour matière réfrigérante. La présente invention concerne également des dispositifs accumulateurs d'énergie frigorifique utilisant une telle enveloppe.
On sait que de tels dispositifs accumulateurs d'énergie frigorifique sont utilisés pour conserver pour une durée déterminée et à une température donnée des objets tels que les produits frais, médicaments, produits électroniques, échantillons biologiques, etc. Le maintien à température constante s'effectue en réunissant dans un emballage de préférence isotherme les produits à conserver et le ou les dispositifs accumulateurs d'énergie frigorifique dans lesquels on a placé une matière réfrigérante. On forme ainsi un colis dans lequel les produits sensibles sont conservés à une température contrôlée pendant une durée au moins égale à celle prévue pour le transport.
De tels dispositifs peuvent aussi être utilisés pour le rafraîchissement du corps humain ou animal et le soulagement de douleurs. La matière réfrigérante utilisée pour le dispositif est soumise avant son utilisation à une transformation réversible telle qu'une solidification. C'est ensuite la transformation inverse de la matière réfrigérante qui va absorber des calories et conserver ainsi une température très proche du point d'eutexie pendant toute la durée de la transformation.
Selon un mode de réalisation connu, le dispositif accumulateur d'énergie frigorifique est une enveloppe souple en matière plastique dans laquelle est insérée une matière réfrigérante, en particulier un gel eutectique.
Le brevet GB 2 318 633 A décrit une poche de rafraîchissement portable servant à la conservation d'objets et composée d'un matériau imperméable à l'eau. La poche définit des compartiments dans lesquels se trouvent des grains absorbant l'eau. En plongeant la poche dans l'eau, les grains forment un gel capable de conserver la température de l'eau sur une certaine durée. La poche compartimentée est enroulée autour du produit à garder au frais. Le brevet GB 2 383 539 A décrit un dispositif de rafraîchissement composé de particules de polymère absorbant contenues dans une enveloppe. Les particules sont constituées d'un cœur absorbant l'eau, et d'un enrobage qui retient l'eau, laquelle sera désorbée à l'état gazeux si suffisamment de chaleur est emmagasinée. L'enveloppe comprend un côté conducteur de chaleur et imperméable à l'eau, et un côté perméable à l'eau. Le dispositif est trempé dans l'eau, qui, en s'évaporant apportera le rafraîchissement recherché. L'eau ne peut s'évaporer que par le côté perméable à l'eau de l'enveloppe. L'autre côté de l'enveloppe permet alors d'apporter une sensation de « rafraîchissement sec ».
Dans ces deux exemples, les particules absorbant l'eau permettent uniquement de retenir l'humidité lors de l'immersion du dispositif accumulateur d'énergie frigorifique dans l'eau . C'est l'eau qui sert alors de matière réfrigérante.
Un inconvénient des dispositifs connus à ce jour, est que le froid entretenu par la décongélation de la matière réfrigérante génère de la condensation sur la face extérieure de l'enveloppe. Cette condensation peut dégrader un produit à conserver au frais. Elle est désagréable, ou même dommageable dans les applications.
L'idée qui est à la base de la présente invention est de limiter l'effet négatif de la condensation formée en absorbant cette condensation. Suivant l'invention, l'enveloppe pour matière réfrigérante, en particulier gel eutectique est caractérisée en ce que sa surface extérieure est formée par une couche absorbant l'humidité. Ainsi, la surface extérieure de l'enveloppe reste sensiblement sèche car l'humidité de condensation est absorbée par la couche absorbant l'humidité. Un autre avantage est que le dispositif est alors à « rafraîchissement sec » sur toutes ses surfaces. Cette sensation de « rafraîchissement sec » contribue au confort d'utilisation pour des usages du dispositif sur le corps humain ou animal. Pour la réfrigération de colis, les produits contenus dans le colis ne sont plus imprégnés par de l'eau de condensation. De plus, en comparant les performances du dispositif accumulateur d'énergie frigorifique d'après la présente invention avec celles d'un dispositif accumulateur d'énergie frigorifique sans revêtement absorbant l'humidité, on relève les deux phénomènes surprenants suivants :
La remontée au point d'eutexie de la matière réfrigérante placée à l'intérieur du dispositif accumulateur d'énergie frigorifique est plus rapide. Le gain en temps est d'au moins 34% dans un exemple concret.
La tenue du dispositif accumulateur d'énergie frigorifique contenant ladite matière réfrigérante à la température souhaitée est plus longue. Le gain en temps est d'au moins 19% dans un exemple concret.
Ainsi, de manière surprenante, l'enveloppe selon l'invention augmente la durée et la qualité de l'effet frigorifique obtenu. Ceci semble dû à la conductivité thermique de l'enveloppe selon l'invention, qui à cause du revêtement est plus basse que celle des enveloppes connues.
Sur la base de cette constatation, il s'est avéré possible de prolonger encore l'effet frigorifique obtenu, en utilisant une matière réfrigérante dont le point d'eutexie est un peu plus bas (par exemple 1°C plus bas) que la température voulue qui s'établit à l'extérieur du dispositif. La matière réfrigérante est choisie par l'homme du métier utilisant ses connaissances usuelles en fonction des applications et en particulier de la température stable désirée.
De préférence, l'enveloppe est formée par le complexage d'un film plastique et d'un revêtement constituant la couche absorbant l'humidité. Dans un mode de réalisation, le film plastique est formé successivement d'une couche de polyéthylène, de liant entre la couche de polyéthylène et une couche de polyamide, de la couche de polyamide et de liant entre la couche de polyamide et le revêtement absorbant l'humidité. L'épaisseur du film plastique est de l'ordre de 90μm. Le complexe obtenu à partir du revêtement absorbant l'humidité et du film plastique est soudé en forme de sachet puis rempli de matière réfrigérante. Un exemple de complexage du revêtement avec le film plastique est réalisé par OuestPack, installé à Perros Guirec (22). Un exemple de soudure est réalisé par Innovapac, installé à Durach/Allgau, en Allemagne. Il s'agit dans ce cas de la réalisation de sachets à trois soudures.
Le revêtement absorbant l'humidité est de préférence un non-tissé, de préférence en voile croisé pour plus de résistance notamment aux chocs et aux chutes. Ce revêtement non-tissé est de préférence formé par des mélanges de fibres en polyester, viscose, acrylique, ou viscose pure, ou des composites viscose/polyester. La couche absorbant l'humidité peut être de différentes épaisseurs. Pour une épaisseur variant entre 300 et 400μm, elle absorbe typiquement entre 15 et 20 g d'eau par sachet. Pour une épaisseur variant entre 400 et 500μm, elle absorbe typiquement entre 20 et 30 g ou plus d'eau par sachet. Typiquement, pour une épaisseur de 420 μm, la couche absorbant l'humidité absorbe entre 400 et 500 grammes d'eau par m2 de couche absorbant l'humidité.
L'épaisseur totale de l'enveloppe peut être au moins égale à 500 μm. L'enveloppe peut être utilisée pour la réalisation d'une poche réfrigérante destinée à être insérée dans un colis dont on souhaite maintenir la température et pour la réalisation d'une poche rafraîchissante destinée à être appliquée sur le corps humain ou animal notamment à des fins paramédicales. Grâce à l'invention, l'enveloppe du dispositif est rendue plus résistante aux chocs que celle des dispositifs connus. L'invention dispense d'utiliser dans le colis des absorbeurs d'humidité qui augmenteraient le poids du colis.
D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée d'un exemple de mise en œuvre nullement limitatif, et des dessins annexés : la figure 1 est une vue d'ensemble en perspective d'un dispositif selon l'invention, avec arrachement ; la figure 2 est une vue en coupe, à échelle agrandie, du détail II de la figure 1, montrant les différentes couches d'une enveloppe selon l'invention ; la figure 3 illustre l'évolution temporelle de la température d'un dispositif selon l'invention et d'un dispositif selon l'état de la technique antérieure ; et - la figure 4 illustre l'évolution temporelle de la température d'un dispositif selon l'invention sec, d'un dispositif selon l'invention mouillé, et d'un dispositif selon l'art antérieur sec. L'invention va être à présent décrite en référence aux figures 1 à 4. Le dispositif 1 selon l'invention est constitué d'une matière réfrigérante 2, en particulier un gel eutectique, et d'une enveloppe 3. L'enveloppe 3 recouvre entièrement la matière réfrigérante 2 et l'enferme de manière étanche. Lors de l'utilisation, le dispositif 1 est soumis à une température suffisamment basse pour que la matière réfrigérante 2 subisse une transformation réversible, par exemple une solidification. Le dispositif est ensuite placé à proximité de produits à réfrigérer, en particulier à maintenir à une température inférieure à la température ambiante. En général, le ou les dispositif(s) et les produits sont logés dans un emballage garni d'une isolation thermique. La transformation inverse (ramollissement ou liquéfaction) de la matière réfrigérante 2 est endothermique et permet alors de maintenir le ou les dispositif(s) 1 et les produits à une température très proche du point d'eutexie pendant toute la durée de la transformation.
L'enveloppe 3 est formée par le complexage d'un film plastique 4 et d'un revêtement 5 externe pour absorber l'humidité. Pour fabriquer un dispositif 1, on part d'une feuille de complexe, on la plie en deux, on soude les bords joints sur deux côtés opposés situés de part et d'autre du pli, on remplit de matière réfrigérante 2 le sachet ouvert ainsi formé, puis on soude le bord opposé au pli de façon à obtenir une enveloppe 3 hermétique de forme générale rectangulaire ayant un bord plié et trois bords soudés. Le film plastique 4 est formé d'une couche intérieure 6 en polyéthylène qui permet de souder les bords de l'enveloppe 3 ; d'une couche de polyamide 8 qui assure l'étanchéité de l'enveloppe 3 et qui est placée du côté extérieur par rapport à la couche intérieure 6; d'une couche de liant 7 qui lie la couche de polyéthylène 6 à la couche de polyamide 8 ; d'une couche de liant 9 qui lie la couche de polyamide 8 et le revêtement 5.
Dans un autre mode de réalisation du film, on utilise une feuille plastique aluminisée composée, par exemple, d'une couche de polyéthylène téréphtalate (PET) du côté revêtement, une couche de polyéthylène (PE) du côté intérieur, et une pellicule d'aluminium entre ces deux couches. La pellicule d'aluminium forme une barrière thermique qui réduit encore la conductivité thermique de l'enveloppe.
Dans l'un ou l'autre mode de réalisation selon l'invention, l'épaisseur du film plastique 4 est de l'ordre de 90 μm. Le revêtement 5 définit la face extérieure de l'enveloppe. Il est de préférence réalisé en un non-tissé. Ce non-tissé est de préférence en voiles croisés pour plus de résistance aux chocs et aux chutes. On appelle « non- tissé en voiles croisés » un non-tissé fabriqué avec des voiles de fibres dans lesquels les fibres ont une orientation prépondérante, et qui sont superposés de façon que les orientations prépondérantes des voiles adjacents soient différentes. Les voiles ainsi superposés sont liés ensemble par des techniques connues, mécaniques, thermiques, chimiques, etc. Le revêtement 5 non-tissé est de préférence formé d'un mélange de fibres en polyester, viscose, acrylique. Il peut être également, par exemple, uniquement constitué de fibres en viscose pure, ou de fibres composites viscose/polyester. Les fibres sont de préférence liées par une résine réticulée représentant par exemple 30% du poids du non-tissé. Un exemple de tel non-tissé est commercialisé par Intissel, du groupe Chargeurs, installé à Wattrelos (59).
Le revêtement 5 peut être de diverses épaisseurs. Pour une épaisseur comprise entre 300 et 400μm, il absorbe typiquement entre 15 et 20 g d'eau par sachet. Pour une épaisseur comprise entre 400 et 500μm, il absorbe typiquement entre 20 et 30 g ou plus d'eau par sachet. Typiquement, pour une épaisseur de 420 μm, le revêtement absorbe entre 400 et 500 grammes d'eau par m2 de sa surface.
Dans un mode de réalisation de l'invention, l'épaisseur totale de l'enveloppe 3 peut être de l'ordre de 500 μm ou plus.
En service, de la condensation tend à se former sur la surface extérieure du dispositif 1 et sur les marchandises tenues par le dispositif 1 à une température inférieure à la température ambiante. Cette condensation provenant de l'humidité de l'air environnant peut dégrader les produits à conserver au frais ou imprégner d'eau les colis. Le revêtement 5 selon l'invention absorbe l'eau ainsi condensée et permet ainsi de s'affranchir des inconvénients précités. Le dispositif 1, les produits et les parois de l'emballage formant le colis restent sensiblement secs.
Dans un autre mode de réalisation, le dispositif 1 peut être appliqué sur le corps humain ou animal notamment à des fins paramédicales. Plus précisément, on place le dispositif au réfrigérateur, et notamment au congélateur, pendant une durée suffisante pour que la matière réfrigérante
2 se solidifie, puis on l'applique sur une zone du corps humain ou animal, par exemple pour soulager une inflammation, une migraine, une douleur musculaire, pour rafraîchir le corps pendant ou après des exercices sportifs, etc. Grâce au revêtement 5, le dispositif 1 reste sec et procure une sensation de « rafraîchissement sec » qui contribue au confort d'utilisation du dispositif 1.
La figure 3 représente l'évolution temporelle de la température du dispositif 1 et d'un dispositif selon l'état de la technique antérieure. Les deux dispositifs contenant une même quantité d'une matière réfrigérante identique ont tout d'abord été refroidis, puis on les laisse revenir à température ambiante supérieure à la température de liquéfaction de la matière réfrigérante. Les températures respectives des deux dispositifs sont mesurées à leurs surfaces durant toute la durée de l'expérience, depuis le début de la phase de refroidissement, jusqu'à ce que les températures des dispositifs aient quasiment atteint la température ambiante. La température est exprimée en degrés Celsius, et l'échelle de temps est graduée en heures. La courbe 10 correspond au dispositif 1 selon l'invention. La courbe 11 correspond au dispositif selon l'état de la technique antérieure. On distingue quatre étapes principales : une étape de refroidissement à partir de Oh jusqu'à 5h environ ; une étape de remontée au point d'eutexie, à partir de 5h environ jusqu'à 7h environ ; une étape à température quasiment constante, à partir de 7h environ jusqu'à 17h environ pour le dispositif selon l'état de la technique antérieure, respectivement jusqu'à 19h environ pour le dispositif 1 ; une étape de remontée à la température ambiante à partir de 17h environ pour le dispositif selon l'état de la technique antérieure, respectivement à partir de 19h environ pour le dispositif 1.
Ces durées ne sont données qu'à titre indicatif et peuvent fortement varier en fonction du protocole de l'expérience (dimensions de l'enveloppe, masse et nature de la matière réfrigérante, conditions ambiantes, etc). L'étape de refroidissement correspond à la phase de refroidissement de la matière réfrigérante des deux dispositifs jusqu'à une température inférieure au point de solidification de leur matière réfrigérante.
L'étape de remontée au point d'eutexie correspond à l'arrêt du refroidissement des dispositifs.
L'étape à température quasiment constante correspond à l'étape de transformation inverse de la matière réfrigérante qui permet de maintenir les dispositifs à une température très proche du point d'eutexie. On voit que la température à l'extérieur du dispositif selon l'invention est un peu supérieure à celle du dispositif selon l'état de la technique pendant la transformation eutectique.
Le début de l'étape de remontée à température ambiante correspond à la fin de cette transformation inverse.
La figure 3 permet d'observer les deux phénomènes surprenants suivants : la courbe 10 de la température du dispositif 1 atteint le point d'eutexie avant la courbe de la température du dispositif selon l'art antérieur 11 ; la troisième étape (maintien à température eutectique) commence plus tôt et dure plus longtemps avec le dispositif 1 selon l'invention qu'avec le dispositif selon l'art antérieur. Concernant la durée nécessaire pour atteindre le point d'eutexie, le gain en passant du dispositif selon l'art antérieur au dispositif 1 est d'au moins 34% dans un exemple concret. Concernant la tenue à la température souhaitée, ce gain est d'au moins 19% dans un exemple concret.
A la figure 4, la courbe 12 représente l'évolution temporelle de la température d'un dispositif 1 selon l'invention mouillé, la courbe 13 celle du dispositif 1 sec, et la courbe 14 celle d'un dispositif selon l'art antérieur sec. Les trois dispositifs ont tout d'abord été refroidis, puis laissés revenir à température ambiante comme dans l'expérience relatée en référence à la figure 3. Les températures respectives des trois dispositifs ont été mesurées à leurs surfaces durant toute la durée de l'expérience, depuis le début de la phase de refroidissement, jusqu'à ce que les températures des dispositifs aient quasiment atteint la température ambiante. La température est exprimée en degrés Celsius, et l'échelle de temps est graduée en heures. On distingue là encore quatre étapes principales : une étape de refroidissement à partir de Oh jusqu'à 30min environ ; une étape de remontée au point d'eutexie, à partir de 30min environ jusqu'à Ih environ ; une étape à température quasiment constante, à partir de Ih environ jusqu'à 9h environ pour le dispositif sec selon l'état de la technique antérieure, respectivement 10h30min environ pour le dispositif 1 sec et 12h environ pour le dispositif 1 mouillé ; - une étape de remontée à la température ambiante à partir de 9h environ pour le dispositif selon l'état de la technique antérieure, respectivement à partir de 10h30min environ pour le dispositif 1 sec et à partir 12h environ pour le dispositif 1 mouillé, jusqu'à 15h environ. L'étape de refroidissement correspond à la phase de refroidissement de la matière réfrigérante des trois dispositifs jusqu'en-dessous du point de congélation.
L'étape de remontée au point d'eutexie correspond à l'arrêt du refroidissement des dispositifs, et à leur mise en contact avec une ambiance atmosphérique.
L'étape à température quasiment constante correspond à l'étape de transformation inverse de la matière réfrigérante qui permet de maintenir les dispositifs à une température très proche du point d'eutexie.
L'étape de remontée à température ambiante commence à la fin de cette transformation inverse. On voit là encore que la température à l'extérieur du dispositif selon l'invention est un peu supérieure à celle du dispositif selon l'état de la technique pendant la transformation eutectique.
La figure 4 permet en outre d'observer le phénomène surprenant suivant : la tenue de la courbe 12 de la température du dispositif 1 mouillé à la température souhaitée est plus longue que celle de la courbe 13 de la température du dispositif 1 sec.
Bien sûr les deux phénomènes précédemment énoncés en référence à la figure 3 sont toujours présents. On voit donc encore que : les courbes 12, respectivement 13, de la température du dispositif 1 mouillé, respectivement sec, atteignent le point d'eutexie avant la courbe 14 de la température du dispositif selon l'art antérieur; - les tenues des courbes 12, respectivement 13, de la température du dispositif 1 mouillé, respectivement sec, à la température souhaitée est plus longue que celle de la courbe 14 de la température du dispositif selon l'art antérieur.
Dans ces deux expériences, le dispositif selon l'art antérieur est un dispositif « PAPE » c'est-à-dire dont l'enveloppe est composée de polyamide et de polyéthylène.
Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention. En particulier, on peut imaginer de nombreuses variations quant à la forme de l'enveloppe 3 et à la composition du film plastique 4.
Pour la fabrication du dispositif, on peut recourir à la technique, connue en elle-même, de l'ensachage vertical : on fait circuler vers le haut une bande de matière d'enveloppement, donc dans le cadre de l'invention le complexe film-revêtement, on replie la bande sur elle-même autour de son axe longitudinal et on forme un tube en soudant ensemble les deux bords de la bande ; on forme des soudures transversales successives qui subdivisent le tube en poches ; avant chaque soudure transversale, on remplit la poche encore ouverte avec la matière voulue, ici la matière réfrigérante ; on sépare les poches formées par une opération de coupe.
Dans un autre mode de réalisation, on part de deux feuilles de complexe superposées que l'on soude sur trois côtés, ou plus généralement sur une partie de leur pourtour, pour former une poche que l'on remplit de matière réfrigérante avant de souder le quatrième côté, ou plus généralement le reste du pourtour.
De multiples autres configurations de films plastiques peuvent être associées au revêtement non-tissé. On peut ainsi utiliser un complexe de polyamide orientée (OPA) située du côté revêtement, et de polyéthylène (PE) du côté intérieur, ou un complexe de polyéthylène téréphtalate (PET) situé du côté revêtement, et de polyéthylène (PE) du côté intérieur, ou un complexe de polypropylène orienté (OPP) situé du côté revêtement, et de polyéthylène (PE) du côté intérieur, etc.
Pour des applications particulières, le revêtement absorbant l'humidité pourrait ne recouvrir qu'une partie de la surface extérieure de l'enveloppe, par exemple une seule de deux faces extérieures opposées.

Claims

Revendications
1- Enveloppe pour matière réfrigérante (2), en particulier gel eutectique, caractérisée en ce que sa surface extérieure est formée par une couche (5) absorbant l'humidité.
2- Enveloppe selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle est formée par le complexage d'un film plastique (4) et d'un revêtement (5) constituant la couche absorbant l'humidité.
3- Enveloppe selon la revendication 2, caractérisée en ce que le film et/ou le revêtement ont une propriété de réduction de la conductivité thermique de l'enveloppe.
4- Enveloppe selon la revendication 2 ou 3 caractérisée en ce que le film plastique (4) est formé successivement d'une couche (6) de polyéthylène, de liant (7) entre la couche de polyéthylène et une couche de polyamide, de la couche (8) de polyamide et de liant (9) entre la couche de polyamide et le revêtement (5) absorbant l'humidité.
5- Enveloppe selon la revendication 2 ou 3 caractérisée en ce que le film plastique (4) est successivement formé d'une couche de polyéthylène téréphtalate (PET) du côté revêtement, d'une pellicule d'aluminium, et d'une couche de polyéthylène (PE) du côté intérieur (5).
6- Enveloppe selon l'une des revendications 2 à 5 caractérisée en ce le complexe obtenu à partir du revêtement (5) absorbant l'humidité et du film plastique (4) est soudé en forme de sachet ouvert, rempli de matière réfrigérante (2), puis refermé hermétiquement par soudure.
7- Enveloppe selon l'une des revendications 2 à 6 caractérisée en ce que le revêtement (5) absorbant l'humidité est un non-tissé.
8- Enveloppe selon la revendication 7 caractérisée en ce que le non-tissé est du type formé de voiles croisés. 9- Enveloppe selon la revendication 8 caractérisé en ce que le revêtement (5) non-tissé est formé de fibres choisies parmi la viscose pure, un mélange de fibres en polyester, viscose, acrylique, ou des fibres composites viscose/polyester.
10- Enveloppe caractérisée selon l'une des revendications 1 à 9 caractérisée en ce que la couche (5) absorbant l'humidité a une épaisseur comprise entre 400 et 500μm et permet d'absorber au moins 450g d'eau par m2 de couche absorbant l'humidité.
11- Enveloppe caractérisée selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que sa paroi a une épaisseur totale au moins égale à environ 500 μm.
12- Dispositif accumulateur d'énergie frigorifique destinée à être inséré dans un colis dont on souhaite maintenir la température, comprenant une enveloppe selon l'une des revendications 1 à 11 renfermant une substance eutectique.
13- Dispositif de rafraîchissement destiné à être appliquée sur le corps humain ou animal notamment à des fins paramédicales, comprenant une enveloppe selon l'une des revendications 1 à 11 renfermant une substance eutectique.
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